什么是霍爾開關(guān) 如何去了解與應(yīng)用科之美電子為您解答

在半導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導(dǎo)體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產(chǎn)生電場，電場力與洛倫茲力產(chǎn)生平衡之后，不再聚集，此時(shí)電場將會使后來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產(chǎn)生的洛倫茲力，使得后來的電子和空穴能順利通過不會偏移，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。而產(chǎn)生的內(nèi)建電壓稱為霍爾電壓。

由于霍爾效應(yīng)的特點(diǎn)，其在信號測量、控制以及保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，本文將通過介紹霍爾傳感器、霍爾開關(guān)電路以及磁流體發(fā)電技術(shù)等利用霍爾效應(yīng)制成的器件對霍爾效應(yīng)進(jìn)行更加形象的介紹。

1、霍爾傳感器

霍爾傳感器是霍爾效應(yīng)的典型應(yīng)用。霍爾傳感器類型較多，可以測量位移、角度、轉(zhuǎn)速、壓力、液位、電壓等各種參數(shù)，但其測量原理相同，都是通過電磁感應(yīng)原理，把磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枏亩M(jìn)行采集分析。因此本文主要通過對霍爾電壓傳感器以及位移傳感器的分析來對霍爾傳感器進(jìn)行理解。

2、電壓傳感器

霍爾電壓傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)電磁感應(yīng)原理所制成的測量元器件。其一般通過內(nèi)置或外接限流電阻，將輸入電流限制在10mA以內(nèi)，以保證測量的安全性。該輸入電流經(jīng)過線圈繞組后經(jīng)過聚磁材料將其產(chǎn)生磁場被氣隙中的霍爾元件檢測到，通過電磁感應(yīng)原理感應(yīng)出二次電流，該補(bǔ)償線圈產(chǎn)生的磁通與原邊電流（被測電壓通過限流電阻產(chǎn)生）產(chǎn)生的磁通大小相等，方向相反，從而使磁芯中的磁通一直保持為零。

霍爾電壓傳感器主要包括磁環(huán)、原邊輸入線圈、副邊輸出線圈、差分放大器等主要器件構(gòu)成，另外還需要限流電阻來對副邊感應(yīng)電流進(jìn)行限制。實(shí)際測量中再根據(jù)所測量的二次電壓UM通過霍爾傳感器互感倍數(shù)折算后即可計(jì)算出一次側(cè)電壓值。

3、位移傳感器

由于磁場的分布是不均勻的，同一載流體在不同強(qiáng)度磁場中所感應(yīng)出的電壓大小不同，根據(jù)這個(gè)原理制成了位移傳感器，位移傳感器置于兩塊磁體所構(gòu)成的磁場中，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁場中的各個(gè)位置是不同的，因此當(dāng)位移傳感器在其中移動(dòng)時(shí)，所感應(yīng)出的電壓是不同的，根據(jù)這個(gè)原理，就可以通過感應(yīng)電壓測量出位移的距離。

同時(shí)，轉(zhuǎn)速、角度、壓力等都是通過該原理所制成。